在免疫反應中，巨噬細胞扮演一個相當重要的角色，巨噬細胞在免疫反應過程中，在不同的階段都有份參與，首先它先吞噬抗原，被刺激放出TNF、IL-1、IL-6 等細胞激素，它可以呈獻抗原給 T-細胞。 在免疫作用階段，經由 T-細胞釋放出的細胞激素很容易活化巨噬細胞，參與發炎反應。

簡單的來說，巨噬細胞可將身體的非特異性免疫反應，轉換成特異性免疫反應，巨噬細胞是聯結第一道天然免疫防線和第二道特異性免疫防線的主角，也可以說巨噬細胞是開啟人類自體免疫反應的鑰匙，讓我們在免疫學的應用上，有更好的突破。

巨噬細胞的角色可以分成下列六點： 
a. 發炎反應及發燒(inflammation and fever)，釋放熱源(pyrogen, IL-1)。
b. 釋放不同的細胞激素影響T-細胞的分化如 IL-10 → Th2,  IL-12 → Th1。 
c. 影響淋巴細胞的活化(lymphocyte activation)。 
d. 影響組織的再生與重整(tissue reorganization)。 
e. 有抗細菌的作用(microbicidal activity)。 
f.  有抗腫瘤的作用(tumoricidal activity)。 
g. 造成組織傷害(tissue damage)。

巨噬細胞也是一群組成複雜( heterogeneous )的細胞，它的活化牽涉到複雜的步驟，它的作用與活化程度和它本身的狀態，活化的細胞激素種類及刺激本身都有關。